SVG動態(tài)無功發(fā)生器的主要功能

1.功率因數(shù)動態(tài)補償，降低線損，節(jié)能降耗

    配電系統(tǒng)中的大量負荷，如異步電動機、感應(yīng)電爐以及大容量整流設(shè)備、電力機車等，在運行中都能表現(xiàn)為感性，需要消耗大量的無功，增加了供電線路上的電能損失，降低了電壓質(zhì)量，同時無功電流也降低了發(fā)、輸、供電設(shè)備的有效利用率；對于電力用戶而言，低功率因數(shù)會增加電費支出，增加變壓器損耗，加大生產(chǎn)成本。

SVG可跟隨負荷無功的變化，實現(xiàn)無功功率的動態(tài)補償，使線路損耗降到*低，并且充分提高了發(fā)、輸、供電設(shè)備的利用率。

2.諧波動態(tài)補償，改善電能質(zhì)量，節(jié)能降耗

    非線性負荷在在產(chǎn)生沖擊性無功功率的同時，常常對公用電網(wǎng)注入大量諧波。并聯(lián)電容補償可以降低線損提高供電電壓質(zhì)量，但并聯(lián)電容不能適用沖擊性無功功率的動態(tài)補償，而且電容器的廣泛應(yīng)用又使諧波放大現(xiàn)象更加普遍，加劇了諧波的影響并惡化了電能質(zhì)量、又增加了電能損耗。SVG采用以IGBT技術(shù)為代表的有源濾波技術(shù)，響應(yīng)速度快、可靠性高、動態(tài)跟蹤補償基波無功及各次諧波，SVG具備濾波性能不受系統(tǒng)參數(shù)變化的影響、無諧波放大危險等突出優(yōu)點，是動態(tài)無功補償和諧波治理的選節(jié)能解決方案。

3.輸電系統(tǒng)穩(wěn)定控制，提高線路傳輸容量

    在長距離輸電線路中點安裝SVG裝置，不但可以在正常狀態(tài)下補償線路的無功功率，而且可以在系統(tǒng)故障情況下，提供及時快速的無功調(diào)節(jié)，阻尼系統(tǒng)震蕩，提高輸電系統(tǒng)穩(wěn)定性，從而有效提高線路輸電容量。

4.維持負荷端電壓，加強系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性

    對于負荷中心，由于負荷容量大，而且有沒有大型無功電源支撐，因此容易造成電壓偏低甚至電壓崩潰的穩(wěn)定事故。SVG具有的快速調(diào)節(jié)無功功率的功能可以有效維持負荷側(cè)電壓，提高供電系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性。

5.電壓波動與閃變抑制

    非線性負荷，如電弧爐、軋鋼機、電氣化鐵路等，負荷的快速變化引起電壓波動和閃變，不能滿足用戶對電壓質(zhì)量的要求，會導(dǎo)致設(shè)備運行性能不佳，出現(xiàn)過電流、過熱，保護裝置誤動及設(shè)備燒壞等事故，并且設(shè)備性能、生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量都將受到影響。電壓波動和閃變對**生產(chǎn)及人體健康都是極為不利的。

    SVG的快速響應(yīng)使其特別適合于電壓波動和閃變的抑制，國際大電網(wǎng)（CRGRE)也將其推薦為如電弧爐等快速波動負荷引起的電壓波動和閃變抑制的選方案。

6.不對稱負荷平衡補償

三相電壓不平衡對用戶的用電設(shè)備和電網(wǎng)的輸變電設(shè)備造成很大危害：導(dǎo)致中性點形成較高對地電壓，使電子設(shè)備積累大量的靜電而造成致命的損壞；負序電流會造成變壓器損耗加大，造成變壓器發(fā)熱，有效輸出容量減??；三相不平衡運行，將增加輸配電線路的損耗。

SVG動態(tài)無功補償產(chǎn)品參數(shù)表

◆采用H橋級聯(lián)多電平電路架構(gòu)，直接接入6kV、10kV、27.5kV和35kV。采用了N+1或N+2冗余結(jié)構(gòu)，當(dāng)一個H橋鏈節(jié)損壞后，裝置仍可繼續(xù)滿負荷運行，裝置自身運行可靠性極高。

◆SVG裝置接入電網(wǎng)，采用LCL結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的采用單個電抗器直接接入電網(wǎng)相比，具有以下優(yōu)點：適應(yīng)于任何現(xiàn)場電網(wǎng)系統(tǒng)阻抗，不會發(fā)生諧振，保證裝置的可靠性和**性；SVG工作時，IGBT高頻開關(guān)產(chǎn)生的高次諧波不注入電網(wǎng)；補償無功和濾除諧波的效果更好。

◆SVG的控制系統(tǒng)采用大規(guī)模可編程邏輯陣列（FPGA）進行集中控制，（FPGA）時鐘頻率根據(jù)需要*高可到200MHz，內(nèi)部有84個硬件DSP數(shù)字信號處理器單元，180萬邏輯門，因此擅長于進行數(shù)字信號處理。該控制系統(tǒng)計算能力強，響應(yīng)速度快，因此可采用更上等的控制算法，進而大大提升SVG的性能。

◆采用新型的控制算法和調(diào)制方式，并結(jié)合控制系統(tǒng)的超強計算能力，使SVG裝置濾除諧波的能力大大增強，可濾除30次以內(nèi)所有諧波，濾波效率達97%以上。

SVG動態(tài)無功發(fā)生器的三種運行模式

圖2 SVG的三種運行模式

圖3 SVG補償方案示意圖

如圖3所示，SVG的主電路主要包括控制系統(tǒng)、IGBT功率變換器和電抗器部分。通過對功率變換器的控制，可以調(diào)節(jié)功率變換器的輸出電壓，進而調(diào)節(jié)電抗器上的電流，使SVG吸收或發(fā)出滿足要求的無功電流，實現(xiàn)動態(tài)無功補償?shù)哪康?；同時使SVG產(chǎn)生指定的諧波來補償負荷中的電流諧波，實現(xiàn)諧波補償?shù)哪康摹?span lang="EN-US">SVG是新一代動態(tài)無功補償和諧波治理領(lǐng)域*新技術(shù)應(yīng)用的代表。